張 龍,林裕勝,江錦秀,張靖鵬,黃瀟航,胡奇林*
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,福建 福州350013;2.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,福建 福州350002)
【研究意義】雞傳染性支氣管炎是由雞傳染性支氣管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)引起的一種具有重大經(jīng)濟(jì)影響的病毒病[1]。雞傳染性支氣管炎的病變部位主要取決于毒株對(duì)不同組織的親嗜性,通常都會(huì)表現(xiàn)出咳嗽、喘氣、啰音、精神沉郁等臨床癥狀,6周齡以內(nèi)的死亡率在25%~40%。病雞死亡原因可能是由于IBV的直接感染,也可能是死于之后的細(xì)菌繼發(fā)感染[2]。雞細(xì)小病毒(Chicken parvovirus,ChPV)是導(dǎo)致雞群發(fā)生腸道疾病的重要病原之一,影響雞的腸道健康,引起腹瀉、生長(zhǎng)發(fā)育不良等癥狀[3]。雞傳染性貧血病病毒(Chicken infectiousanem ia virus,CIAV)是造成2~3周齡雞群發(fā)生貧血和免疫抑制的主要病因之一,通常成年雞感染CIAV時(shí)不會(huì)產(chǎn)生明顯的臨床癥狀。由于該病原造成的免疫抑制等原因,往往會(huì)增加繼發(fā)感染的可能性,導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[4]。目前對(duì)IBV和CIAV感染的研究比較多,ChPV的病例雖然較少卻也偶見(jiàn)報(bào)道。但至今未見(jiàn)三者共感染病例。本研究從表現(xiàn)出呼吸癥狀以及腹瀉癥狀的病死雞體內(nèi)檢測(cè)到IBV、CIAV和ChPV,表明現(xiàn)階段福建省內(nèi)部分雞群存在ChPV、CIAV、IBV的共感染,可為后續(xù)福建省內(nèi)開(kāi)展相關(guān)病原研究及流行病學(xué)提供參考?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】不同病毒的共感染可能會(huì)對(duì)機(jī)體造成更嚴(yán)重的影響。當(dāng)前,IBV與其他病原的共感染已然成為常態(tài)[5]。Erfan等[6]的研究表明,在感染CIAV的前提下,再發(fā)生IBV感染時(shí)會(huì)加劇病情及延長(zhǎng)發(fā)病持續(xù)時(shí)間,二者的共同感染可能會(huì)促進(jìn)IBV的傳播和進(jìn)化。與此同時(shí),CIAV在國(guó)內(nèi)有較高的發(fā)生率,Yao Shuai等[7]的研究表明在2014—2015年間,國(guó)內(nèi)的CIAV的陽(yáng)性率為13.30%,和其他病毒的混合感染是主要的感染類(lèi)型,占總感染的55.56%。李岳等[8]的研究也得到類(lèi)似的結(jié)果,國(guó)內(nèi)部分地區(qū)(13個(gè)省市)CIAV的陽(yáng)性檢出率為14.43%,和其他病毒的混感占感染總量的52.94%。當(dāng)前國(guó)內(nèi)缺乏ChPV的流行病學(xué)數(shù)據(jù),Zhang等[9]對(duì)中國(guó)廣西壯族自治區(qū)的ChPV發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),ChPV在廣西的商品雞場(chǎng)中普遍存在(51.73%),在所有陽(yáng)性樣本中,從肉雞中檢測(cè)到的頻率最高(64.18%),其次是種雞和蛋雞,相較于封閉式雞舍,飼養(yǎng)在開(kāi)放式雞舍中的雞群更容易感染ChPV?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】2021年1月,福建省南平市某肉雞養(yǎng)殖戶飼養(yǎng)的60~90日齡辰山牧雞(南平地區(qū)本土品種)開(kāi)始出現(xiàn)以呼吸道癥狀為主、并伴有腹瀉情況的病情。根據(jù)臨床表現(xiàn)及剖檢觀察,初步診斷為IBV感染。該養(yǎng)殖戶同一場(chǎng)地多批次飼養(yǎng),每批雞都進(jìn)行過(guò)常規(guī)的IBV免疫,每批次雞飼養(yǎng)至60~90日齡時(shí)均會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的病癥,該場(chǎng)通過(guò)使用抗病毒藥物有效減少了雞只死亡。根據(jù)流行病學(xué)特點(diǎn)、臨床表現(xiàn)及剖檢觀察,初步診斷為IBV感染,具體病因有待進(jìn)一步探明?!緮M解決的關(guān)鍵關(guān)題】為了進(jìn)一步明確具體病因,對(duì)南平市該養(yǎng)殖戶送檢的病料進(jìn)行分子生物學(xué)檢測(cè),明確病原,為該病的防控提供科學(xué)依據(jù)。
發(fā)病雞由福建省南平市某肉雞養(yǎng)殖戶提供,病雞臨床表現(xiàn)為消瘦、咳嗽、喘氣,排綠色稀糞。采集病雞肝、心、脾、肺、腎、小腸等器官,?20℃保存,備用。
EasyPure Viral DNA/RNA Kit、TransScript?One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis Super M ix,北京全式金生物技術(shù)有限公司;universal DNA Purification Kit,天根生化科技(北京)有限公司;2×CataAmp High Fidelity PCR M ix,北京開(kāi)拓賽思生物技術(shù)有限公司;pMC100-MB Top-cloning M ix,武漢齊美欣科生物技術(shù)有限公司;DH5α感受態(tài)細(xì)胞,本實(shí)驗(yàn)室保存。
利用Oligo 7.0軟件,根據(jù)GenBank公布的雞傳染性支氣管炎病毒(IBV)、雞傳染性喉氣管炎病毒(Laryngotracheitis virus,LTV)、雞 新 城 疫 病 毒(Newcastle disease virus,NDV)、傳染性法氏囊病毒(Infectiousbursal Disease virus,IBDV)、禽腎炎病毒(Avian nephritis virus,ANV)、禽腺病毒(Fow l adenovirus,F(xiàn)adV)、雞細(xì)小病毒(ChPV)基因序列,設(shè)計(jì)相應(yīng)引物,參考相關(guān)文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)雞傳染性貧血病病毒CIAV特異性引物(表1),引物委托尚亞生物技術(shù)(福州)有限公司合成。
表1 所用引物及其序列Tab le 1 Prim ersand sequences app lied
用無(wú)菌的1×PBS溶液將臟器沖洗干凈后,稱取5 g組織,剪碎,加入20m L無(wú)菌1×PBS溶液;加入雙抗(每1m L組織勻漿加入2000 IU·m L?1青霉素和2000μg·m L?1鏈霉素)進(jìn)行研磨,制成組織勻漿。將組織勻漿放置于4℃冰箱中,作用4 h;?70℃反復(fù)凍 融3次,6 000 r·m in?1,4℃離 心10 m in,取 上清,分裝備用。
無(wú)菌環(huán)境下,用接種環(huán)分別接觸肝、心、脾、肺、腎等臟器的深部組織并劃線接種于血瓊脂平板上,37℃培養(yǎng)箱過(guò)夜。
取處理好的組織勻漿,按照全式金DNA/RNA提取試劑盒操作說(shuō)明提取核酸樣本,?20 ℃保存。并取部分核酸樣本,按照全式金反轉(zhuǎn)錄試劑盒的操作說(shuō)明,進(jìn)行RT-PCR,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物置于?70℃保存。
以提取后的核酸樣本為模板,進(jìn)行LTV、ChPV、FadV、CIAV的常規(guī)PCR;以反轉(zhuǎn)錄后的cDNA為模板,進(jìn)行IBV、IBDV、NDV、ANV的常規(guī)PCR。
PCR反應(yīng)體系為20μL:10μL 2×ProTaqMaster M ix;4μL RNase FreeWater;4μL模板;上/下游引物各1μL。PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性5m in;94℃45 s,53℃45 s,72℃45 s,共35個(gè)循環(huán);72℃延伸10m in,4℃保存。在反應(yīng)結(jié)束后,PCR擴(kuò)增產(chǎn)物使用1.0%的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)。并按照膠回收試劑盒操作說(shuō)明,回收PCR產(chǎn)物,經(jīng)連接轉(zhuǎn)化后送往福州尚亞生物技術(shù)有限公司進(jìn)行測(cè)序。
應(yīng)用PCR方法擴(kuò)增ChPVNS1基因、IBVS1基因和CIAVVP1基因,將測(cè)序結(jié)果與GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的部分雞細(xì)小病毒參考株(33株)、3株火雞細(xì)小病毒(Turkey parvovirus,TuPV)參考株NS1基因,26株IBV參考株S1基因和36株CIAV參考株(表2)VP1基因序列進(jìn)行比對(duì);采用Mega7.0軟件的Neighbor Joining方法進(jìn)行上述基因的遺傳進(jìn)化樹(shù)繪制。
表2 雞細(xì)小病毒、雞傳染性支氣管炎病毒、雞傳染性貧血病毒參考株Table 2 Reference strains of ChPV,IBV,and CIAV
臨床表現(xiàn)為呼吸急促,咳嗽,喘氣,排綠色稀糞。剖檢可見(jiàn)病雞消瘦,輸尿管堵塞嚴(yán)重,腎臟腫大,呈典型的“花斑腎”(圖1),腹氣囊渾濁,充斥大量氣泡;腸管蒼白且有腫脹(圖2)。
圖1 花斑腎Fig.1 Spotted K idney
圖2 腹氣囊及腸管病變Fig.2 Abdom inal air sac and bowel disease
血瓊脂平板上未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌生長(zhǎng)。
使用1.0%凝膠,于125 V、299mA條件下電泳25m in。結(jié)果顯示(圖3),使用CIAV、IBV、ChPV的特異性引物進(jìn)行擴(kuò)增,分別在675、215、937 bp處出現(xiàn)各自對(duì)應(yīng)的條帶,與目的條帶大小一致。按照膠回收試劑盒(天根)操作說(shuō)明,進(jìn)行DNA純化回收,連接、轉(zhuǎn)化后,將菌液送往福州尚亞生物技術(shù)有限公司測(cè)序,利用Blast將測(cè)序結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,本研究測(cè)定的毒株與IBV的同源性為76.9%~84.3%,將其命名為FJNP210113;與CIAV的同源性為91.19%~92.14%,將其命名為FJ2101;與ChPV的同源性為92.17%~100%,將其命名為ChPV-FJNP。
圖3 PCR擴(kuò)增結(jié)果Fig.3 PCR am p lification results
登錄NCBI,用Blast對(duì)ChPVNS1基因核苷酸序列進(jìn)行同源性分析(圖略),結(jié)果顯示,ChPV-FJNP分離株與26株中國(guó)參考株的同源性為92.17%~100%;與美國(guó)參考株ChPV-736的同源性為95.58%,與2株匈牙利參考株ChPV-ABU-84、ChPV-ABU-P1的同源性分別為93.87%、97.73%;與3株韓國(guó)參考株的同源性為93.14%~93.25%;與巴西參考株的同源性為96.18%;與火雞細(xì)小病毒(TuPV)的同源性為77.04%~77.48%。應(yīng)用MEGA7.0軟件的Neighbor Joining方法構(gòu)建遺傳ChPVNS1基因進(jìn)化樹(shù)(圖4),從圖中可見(jiàn),ChPV-FJNP與中國(guó)廣西參考株ChPVGX-CH-28處于同一分支,與中國(guó)廣西參考株ChPVGX-CH-12、ChPV-GX-CH-9、ChPV-GX-CH-17、ChPVGX-CH-19、ChPV-GX-CH-25和韓國(guó)參考株ADL120035、ADL120686處于同一大分支。
圖4 ChPV NS 1基因遺傳進(jìn)化樹(shù)分析Fig.4 Phylogenetic analysis on ChPV NS1 gene
用Blast對(duì)IBV FJNP210113株S1基因核苷酸序列進(jìn)行同源性分析發(fā)現(xiàn),IBV FJNP210113株與參考株LDT3的同源性為84.1%;與參考株GI-19、參考株LX4、參考株QX的同源性分別為82.9%、82.6%、83.1%;與參考株TW I的同源性為81.1%,表明FJNP210113株S1基因發(fā)生了較大變化。應(yīng)用同上方法構(gòu)建S1基因核苷酸序列遺傳進(jìn)化樹(shù)(圖5),發(fā)現(xiàn)IBV分離株FJNP210113與參考株KT852992(LDT3)的遺傳距離最近。
圖5 IBV S1基因遺傳進(jìn)化樹(shù)Fig.5 Genetic evolutionary tree of IBV S1 gene
CIAV分離株FJ2101進(jìn)行的Blast分析結(jié)果(圖略)顯示,分離株FJ2101與參考株GX1904P的同源性為92.6%,與參考株SD1502的同源性為92.1%,與參考株HLJ15165的同源性為91.5%?;贑IAVVP1基因的遺傳進(jìn)化分析結(jié)果(圖6)顯示,分離株FJ2101處于單獨(dú)的一個(gè)分支,表明該分離株與現(xiàn)有參考株的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),可能發(fā)生了變異。
圖6 CIAV VP1基因遺傳進(jìn)化樹(shù)Fig.6 Genetic evolutionary tree of CIAV VP1 gene
CHACóN等[11]從表現(xiàn)出呼吸及腹瀉癥狀的肉雞腸道中分離到2株IBV毒株,通過(guò)回歸實(shí)驗(yàn)證實(shí),可以在腸道、腎臟等多個(gè)器官中檢測(cè)到分離的毒株,表明同一種基因型/血清型的病毒可能表現(xiàn)出不同的組織嗜性和多種病理表現(xiàn)型,從腸道中分離到的毒株沒(méi)有對(duì)腸道細(xì)胞造成明顯的損傷,除了表現(xiàn)明顯的呼吸道癥狀以外,并沒(méi)有表現(xiàn)出腹瀉癥狀。因此,分離株FJNP210113或許只是導(dǎo)致病雞發(fā)生呼吸道癥狀的原因。目前我國(guó)主要的流行IBV基因型是QX型[12],最早是王玉東等[13]在表現(xiàn)為腺胃腫大的病雞身上分離。除了表現(xiàn)腺胃腫大以外,QX型IBV也能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病、生殖道以及腎臟疾病。然而從遺傳進(jìn)化樹(shù)可以得知,分離株FJNP210113不屬于QX型,也不屬于該養(yǎng)殖戶使用的疫苗株(H120),基于分支上來(lái)看,本研究中的分離株處于LDT3基因型和TWⅠ基因型之間,表明分離株的S1基因已經(jīng)發(fā)生了改變。
雞傳染性貧血病毒能夠引起雞群的免疫抑制的發(fā)生,是造成免疫失敗的原因之一,該病毒的傳播方式包括垂直傳播和水平傳播兩種途徑[14]。有研究表明,病毒誘導(dǎo)的免疫抑制在IBV的流行過(guò)程中發(fā)揮重要作用,在免疫力降低的前提下,發(fā)生IBV感染時(shí),能夠產(chǎn)生更嚴(yán)重和持續(xù)的臨床癥狀和病變[15]。Kum iko等[16]的研究也證實(shí)這一點(diǎn),CIAV和IBV共感時(shí),雛雞死亡率會(huì)顯著升高。本研究中該養(yǎng)殖戶死淘率偏高或許與此有關(guān),感染CIAV后導(dǎo)致雞群發(fā)生免疫抑制,加劇了其他病原感染程度,使得病程更持久,死亡數(shù)量增加。至于為何在按照正常免疫程序進(jìn)行免疫后該場(chǎng)依然多次爆發(fā)雞傳染性支氣管炎的原因,可能是場(chǎng)地消毒不徹底,春季溫差較大,以及該場(chǎng)所使用的疫苗株(H120)與該場(chǎng)爆發(fā)的IBV毒株之間交叉保護(hù)力低的緣故。本研究中,CIAV分離株FJ2101處于一個(gè)獨(dú)立的分支,表明該分離株可能發(fā)生了變異,其原因有待進(jìn)一步研究。
ChPV的傳播方式與CIAV一樣,在雞群中也是通過(guò)垂直傳播[17]和水平傳播兩種方式,病雞是否表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀及病理表現(xiàn)主要和腸道內(nèi)的病毒載量的高低有關(guān)[18]。當(dāng)雞群受到ChPV感染時(shí),臨床上主要表現(xiàn)出腹瀉、泄殖腔附近有糞便粘連、嗜睡、精神沉郁、羽毛雜亂、矮小和發(fā)育遲緩等癥狀,但是不會(huì)引起腸道宏觀上明顯的病變,因此需要注意ChPV和其他病毒或者細(xì)菌的共感染[19]。由于ChPV在體外不易分離,在雞群中檢測(cè)ChPV通常是通過(guò)發(fā)現(xiàn)病毒DNA。通常認(rèn)為,ChPV的靶細(xì)胞位于腸道,但是在病雞的法氏囊、脾臟、胸腺等免疫器官中也能檢測(cè)到病毒核酸[20]。該病例中ChPV的存在可能是產(chǎn)生腹瀉的原因之一。ChPV能夠?qū)δc道細(xì)胞造成損傷,繼而產(chǎn)生嚴(yán)重的腹瀉。由遺傳進(jìn)化分析樹(shù)可知,不同地區(qū)之間的ChPV差異并不明顯,表明ChPV之間的差異可能和地域無(wú)關(guān)。目前缺乏合適的培養(yǎng)體系,NU?EZ等[21]通過(guò)雞胚卵黃囊途徑連續(xù)盲傳三代,胚體出現(xiàn)明顯病變,并從胚體和卵黃中分離到ChPV。高倩文等[22]采用同樣的卵黃囊途徑接種,未能從胚體和卵黃中檢測(cè)到病毒,推測(cè)在混感情況下,其他病毒的存在可能會(huì)對(duì)ChPV的復(fù)制造成干擾。本研究從病料中鑒定出ChPV后,曾將組織勻漿通過(guò)尿囊腔途接種10日齡SPF雞胚,試圖對(duì)ChPV進(jìn)行分離,結(jié)果雞胚出現(xiàn)了死亡,胚體也表現(xiàn)出水腫、出血、發(fā)育不良等癥狀,然而卻未能從尿囊液和胚體上檢測(cè)到ChPV的核酸。目前還沒(méi)有針對(duì)這3種病原的特效藥物,該養(yǎng)殖戶通過(guò)使用某些抗病毒藥物降低了該場(chǎng)的死淘率,或許是因?yàn)榭共《舅幬锬軌蚋蓴_腸道中ChPV的復(fù)制,使病雞腸道逐漸恢復(fù)了正常功能,減少了雞只死亡。
本研究從送檢的病雞中檢測(cè)到CIAV、ChPV以及IBV,初步判斷該場(chǎng)發(fā)病的原因是由于3種病原共感染導(dǎo)致。然而這3種病毒是否是本病的確切病原,ChPV和CIAV在本病例中具體發(fā)揮什么作用,以及抗病毒藥物是否能夠?qū)hPV的復(fù)制過(guò)程起到干擾,還需要進(jìn)行動(dòng)物回歸試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
本研究首次報(bào)道了ChPV、IBV、CIAV等3種病原的共感染病例,為福建省ChPV、IBV、CIAV的流行病學(xué)研究和防控提供了參考。